FR功能矯治器的研究與臨床應用進展

王愛華 綜述,曲 虹審校

(大連醫科大學口腔醫學院 正畸教研室,遼寧 大連 116044)

FR功能矯治器的研究與臨床應用進展

王愛華 綜述,曲 虹審校

(大連醫科大學口腔醫學院 正畸教研室,遼寧 大連 116044)

本文評價FR功能矯治器 20年來的臨床療效,為FR功能矯治器的臨床應用提供了參考。FR功能矯治器主要用于生長發育期的錯頜畸形,能對骨骼、肌肉產生重要影響,療效顯著。

FR功能矯治器;臨床療效

FR功能調節器是德國 Rolf Frankel于 60年代首創的功能矯治器[1]。1966～1987年他相繼在歐洲、美國、英國等國家發表論文,出版專著,系統闡述功能矯治器的原理[2]。Frankel認為頰肌與口輪匝肌復合體異常的、過大的機械力,限制了牙弓的正常向外擴展。他從功能與形態相互影響、相互制約的觀點出發,認為應注重口頜系統的動力平衡,并將這種平衡視為牙、牙弓、頜骨正常發育的基礎。按照這種理論,他設計了頰屏和唇擋,將頰、唇側肌肉同牙齒及其支持組織隔離開來,以便消除異?？谥芗∪鈱φ谏L發育中的牙弓的限制,這樣頜骨就能夠在阻力最小的方向產生最有利的生長。最終 Rolf Frankel以大量的病例展示印證了自己的理論,同時也得到了正畸界的認可,使 FR功能矯治器在臨床上得以推廣。近 40年來,功能調節器在世界各國得到了廣泛的應用,其主要用于生長發育期兒童的早期矯形治療,改善頜骨的矢狀向不調,并且在治療AngleⅡ類和Ⅲ類錯牙合上收到了很好的療效。作者就 FR功能矯治器的研究進展與臨床應用情況作一綜述。

1 FR功能矯治器的適用范圍

功能矯治器不是萬能的,盡管它的療效被學者和臨床證明肯定,但是對病例的選擇還是有嚴格要求的。

1.1 患者年齡要求

Frankel認為最好是用于 5～14歲的錯牙合畸形[2]。因為,此時兒童口腔軟硬組織正在進行調整,適應變化很大,矯治容易獲得成功,療程也會縮短;中國的專家基于生長發育的觀點,認為 FR功能矯治器最好在青春生長迸發期前 1～2年開始使用,大約在 9～13歲左右;從牙齡上考慮,其主要適用對象為替牙期的錯牙合畸形患者[3]。

1.2 錯牙合畸形的種類要求

FR功能矯治器主要用于矢狀向不調的患者。尤其是對于 AngleⅡ類錯牙合伴下頜后縮,而上頜不是很前突的患者有很好的療效。由于 FRII型功能矯治器對上頜骨骼的抑制作用是有一定限度的,因此對于上頜嚴重前突,同時又伴有下頜后縮的骨性錯牙合畸形,僅使用 FR功能矯治器是達不到預期療效的,最終可能還需要手術來解決骨骼的不調。對于 AngleⅢ類錯牙合中上頜發育不足,下頜發育接近正常,而且下頜能后退至切對切的,大多數學者認為這類病例最好在替牙早期,即第 1磨牙萌出后便開始矯治,通過 FRIII功能矯治器唇擋和頰屏的作用,使上頜骨得到充分的向前生長[2,16]。部分學者認為,伴有嚴重擁擠的錯牙合畸形使用 FR的療效不理想,如果必須使用的話,也需要以后配合固定矯治器進行二期治療。長期的臨床實踐證明,只有在正確選擇病例,正確選擇矯治器,并對患者進行良好的管理,患者合作程度高的情況下,FR功能矯治器才能充分發揮其良好的矯治作用。

2 FR功能矯治器與咬合重建

功能矯治器本身并不產生任何的機械力,它是通過咬合重建來改變影響下頜位置和功能的肌肉,使其把力傳給生長發育中的頜骨與牙弓,從而產生矯治力,建立磨牙中性關系,達到矯治效果。所以,咬合重建是極其關鍵的步驟。有報道認為對于頜骨矢狀不調不嚴重的,可一次性把下頜移至切對切,一般前移 3～4mm,最多不能超過 6mm[2]。而對于覆蓋較大(7～8mm以上)的患者,據 Petrovic(1982)、Shaye(1983)等研究表明,應該分次前移下頜,每次約 3 mm,待患者適應后,再適量調整。這樣,組織反應性好,肌肉不易被拉傷,另外關節也容易適應,而且也很少造成上切牙的舌向傾斜。對于垂直向的打開,多數學者[3]認為應該超過息止頜間隙;對于反牙合的病例以解除反覆牙合為準。一般認為垂直打開量和下頜前移量總和不能 ＞8～10 mm,也就是以能激活足夠的,但又不產生過分的肌肉活動為原則,因為肌肉收縮不足或過度收縮都會影響療效[3]。臨床實踐證明,下頜前移的距離應該根據患者的實際情況,從上下牙弓長、寬、高方面綜合考慮。

3 FR對牙齒、牙弓和頜骨的影響

對于牙齒及牙弓的改變,Frankel認為頰屏和唇擋消除了口周肌肉向內的機械壓力。加上舌在牙弓內向外的推力,使牙弓和基骨得以向外擴展,增大了矢狀向和橫向的空間。臨床研究證實,在頰屏的影響下,頰側骨板骨質沉積活躍,而舌側骨板出現骨質吸收,后牙發生整體移動,牙槽骨也隨之向外擴展。中國學者趙英美等對 10例伴下頜后縮的 AngleⅡ類 1分類的患者進行 FR矯治前后軟硬組織變化的頭影測量分析認為,FR矯治器在治療 AngleⅡ類錯頜伴下頜后縮的病例中,對上頜骨的抑制作用不明顯,但是能使上前牙舌傾,而對下頜骨則起到了積極的作用,引起了下頜體和下頜支的明顯增長,解除了對下切牙的限制,也得到了很好的唇向擴展。由于頰屏的作用,上下牙弓的寬度也增加了。白丁等[4]對使用 FR矯治器治療 AngleⅡ類 1分類伴下頜后縮的患者進行有限元分析,更進一步證實 FR矯治器的作用,促進下磨牙的向上向前生長,而對上后牙影響較小,促進下頜骨向前水平生長,同時限制了上頜骨向前生長。趙丹等[5]通過臨床實踐也證實 FR矯治器增加了上下牙弓間的寬度,這可能是頰屏抵抗了兩側頰肌的力量,解除了其對牙槽骨的限制,加上頰屏對骨膜的刺激作用,促進了牙槽骨的向外生長。有研究者通過實驗也證實了基骨在黏膜張力下骨沉積增加的事實。而 S.M.Chadwick等[6]則認為,FR并沒有使頜骨的生長發生大的改變,只是改變了下頜骨的位置,從而改變了上下頜骨的相對位置,使覆牙合與覆蓋發生了改變。有研究人員給大鼠做實驗,發現給大鼠使用 FR矯治器一段時間后,大鼠的上頜增寬,髁狀突軟骨有代償性生長,主要原因是 FR矯治器刺激了腭中縫的生長;其次是上頜骨側方骨膜下骨質沉積增加。對于 FRⅢ型矯治器的臨床應用,多數人認為 FR矯治器對下頜的改變很小,但能促進上頜骨的向前生長。研究證明 FRⅢ型矯治器對于功能性上頜發育不足的 AngleⅢ類錯牙合療效顯著,因為這類患者上唇肌肉一般都較緊張,肌張力也比較大,限制了上頜的發育。矯治器的唇擋消除了上唇的異常肌力,刺激骨膜的生長,改善上頜骨骼的生長不足。歐洲學者 S Lindenau[7]等通過臨床應用對 FRⅢ型矯治器給于了公正的評價。盡管在抑制下頜骨的生長量上沒有達到令人滿意的效果,但是在沒有更好的矯治器出現之前,FRⅢ型矯治器仍然是臨床上不可缺少的功能矯治器。

4 FR與髁狀突的生長關系

FR對于髁狀突的影響,在正畸界一直是有爭議的。很多學者認為功能調節器引起了下頜的生長,其主要是由于髁狀突的生長與關節窩的改建[8-11]。中國學者(1991)曾以多軌跡斷層攝影的方法[2],觀察在功能調節器的作用下髁狀突位置的變化,發現治療前后髁狀突位置基本一致,由此認為矢狀向的改善來源于髁狀突向后的生長。但是,對于影響其生長的相關因素則說法不一。徐蕓等[10]翻譯了歐洲學者 Westesson在追蹤下頜骨前移的連續的冰凍切片后,認為下頜骨的反復前伸促進了髁狀突的生長,其中關節盤后墊中膝狀脈管迷路起到關鍵的作用。它的生理活動支持著滑膜、滑液、髁狀突表面軟組織、軟骨、軟骨下方的骨組織的正常生理、生長和發育變化。運輸著合成代謝與分解代謝的產物以及髁狀突軟骨生長所需要的氧和營養物質、激素等。髁狀突的位置前移,增加了膝狀脈管迷路的血流量,促進了顳下頜關節的新陳代謝[12]。還有的歐洲學者強調[10],血液中一氧化氮的作用,能促進合成與分解代謝,對髁狀突軟骨和關節盤都有促進生長的作用。大量的實驗證明,某些生長因子,如胰島素樣生長因子,堿性成纖維樣生長因子等能有效地促進髁狀突軟骨細胞的增生和基質的合成[9-11]。也有學者通過實驗證明[2],切除大鼠的翼外肌或使其喪失功能后,反復地直接刺激盤后墊,也會同樣引起髁突的生長反應,其情形就如同翼外肌仍然完好無損一樣,這也證實盤后墊的作用。有人也強調翼外肌的作用,切除翼外肌后,實驗對比發現,在正常情況下髁狀突軟骨中的成骨胳細胞大量增殖,還能部分分化成前成軟骨細胞,而在翼外肌切除的個體中,成骨骼細胞不再分化成前成軟骨細胞,致使成骨骼細胞所占比例增加而前成軟骨細胞降低,髁狀突的生長率明顯降低,原因可能來自翼外肌的血液供應中斷,而造成營養缺乏[13]。而且,翼外肌也被多數人認為對頜的精細調解是必不可少的,一些肌電圖[7,14]的實驗報告也證實,使用 FR矯治器后,下頜前伸,引起翼外肌的收縮活動顯著增強,對髁狀突軟骨的生長有刺激作用。大量的文獻和實驗證明了髁狀突的生長與改建和六個生物動力學因素息息相關,那就是時間、關節代謝、牙齒、骨骼、粘彈力和神經肌肉[10,20]。在治療中往往忽視時間的重要性,要想使組織改建達到更好的穩定性,需要進行保持,過早的取下矯治器,就得不到更理想的矯治效果。所以正畸醫生需要把這些因素綜合考慮進去,才能獲得更好的臨床治療效果。

5 FR矯治器作用下的肌功能改變

FR矯治器本身不產生力,其矯治力來自被牽拉的肌肉產生的一系列的適應性反應[15,17]。Freeland[18]在使用 FR矯治器的對比研究中發現,給患者戴上矯治器后,通過肌電圖來描記上下口輪咂肌、咬肌、舌骨上肌群的變化,發現Ⅲ類錯牙合和Ⅱ類錯牙合的肌肉活動都發生了很大的改變。但是,它們的改變方式有所不同。在Ⅱ類錯牙合中,上述肌肉活動總體上都呈下降趨勢,使牙弓的寬度得到了擴展,因而對牙弓和骨骼的變化起重要的作用;而Ⅲ類錯牙合中肌肉則呈現出活動增強明顯,但是對骨骼影響很小[19]。在中國學者徐蕓等[9]翻譯的 Mcnamara等通過猴子的下頜前移術發現,肌肉在生理限度內被拉伸會產生新的適應型變化,從而建立了穩定的生長型。

FR矯治器有時也用于矯正不良習慣[11],是早期治療上下頜骨矢狀向、垂直向不調的重要手段。許多學者通過基礎實驗和臨床研究,從不同角度對FR矯治器的作用、療效等作出評價,但得出的結論不盡相同[21-23]。尤其在對頜骨、肌肉的功能改變,以及治療后的穩定性方面,臨床上仍然存在很多分歧和爭議,還有待于進一步研究。

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Developments and effects of Frankel functional appliance

WANG Ai-hua,QU Hong
(Schoolof Stomatology,Dalian Medical Universty,Dalian 116044,China)

This article appraises the quality of Frankel functionalappliance in last 20 years,aims atproviding reference information for clinical selection and application of Frankel functional appliance.Frankel functional appliance is used for the growth and development period of Malocclusion,among the changesmodification if skeletalandmuscle play themost important role.Frankel functional appliance is an effective functional appliance.

Frankel functional appliance;clinical effect

R 873

A

1671-7295(2011)01-0090-04

2010-09-02;

2010-11-29

王愛華(1971-),女,遼寧大連人,主治醫師,碩士。E-mail：suiyiwang050131@163.com.cn

曲 虹,副教授 。E-mail：hongqu22@yahoo.com.cn